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초대형 굴삭기용 유압펌프 구동 기어박스의 수명시험에 관한 연구
A Study of the Life Test of Hydraulic Pump Driving Gear Box for the Large Excavator 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.39 no.3, 2015년, pp.211 - 216  

이용범 (Department of System Reliability Mechanical Systems Safety, Research Division, Korea Institute of Machinery & Materials)

초록
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차체중량이 90 ton인 초대형 유압굴삭기에서는 유압시스템의 효율향상을 통한 연비개선을 위해서 유압펌프 구동용 기어박스(hydraulic pump driving gear box)를 사용하여 다수(3~6개)의 펌프를 병렬로 장착하여 사용한다. 펌프 구동 기어 박스는 굴삭기의 대형엔진과 연결되는 입력 축 1개로 기계적 동력인 회전수와 토크를 공급받아 고압펌프와 저압펌프에서로 다른 기계적 출력을 공급하게 된다. 따라서 펌프 구동 기어박스는 굴삭기의 대동맥과 같으며, 엔진이 가동되는 시간동안 지속적으로 펌프를 구동함으로서 장 수명이 요구된다. 본 연구에서는 큰 시험동력(600kw)이 요구되는 수명평가에서 에너지절감을 위한 전기 회생식 시험 장비를 구축하여 높은 에너지 절감과 수명시험을 수행하면서 기어박스의 마모 특성을 분석하는 방법으로 윤활유 오염 입자 분석과 기어파손 유무를 검증하는 방법으로 진동분석 방법을 사용하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Large hydraulic excavator weighted 90 tons used the several pumps installed in parallel to use the hydraulic pump driving gearbox to improve fuel consumption by improving the energy efficiency of the hydraulic system. Gearbox connected to hydraulic pump supply the mechanical output to the high press...

주제어

#유압 굴삭기   #유압펌프   #펌프구동용 기어박스   #전기순환   #수명시험  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 초대형 굴삭기의 유압펌프 구동용 기어박스의 무 고장 시험시간 산출과 과부하(over load & speed)에 의한 가속수명시험시간을 결정하고, 장시간 고 부하 시험을 위한 에너지 절약형 시험 장비를 구축하여 시험을 수행하면서 기어박스의 고장 유무를 분석하기 위한 상태 모니터링을 하였다.

가설 설정

  • 04(1980) 규격에서 모든 기어손상의 범위를 치면의 피팅(pitting), 파손(breakage), 마모(wear), 소성변형(plastic deformation), 스코링(scoring) 그리고 비정상적으로 파괴적인 마모(destructive wear)등 다섯 가지의 일반적인 분류로 구분하였다. 본 시험에서는 기어박스의 주 고장모드를 기어 치면 피팅으로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유압펌프 구동용 기어박스는 어떤 일을 수행하는가? 유압펌프 구동용 기어박스는 굴삭기의 대형엔진에서 입력 축 1개에 기계적 동력인 회전수와 토크를 공급받아 고압펌프와 저압펌프에 서로 다른 기계적 출력을 공급하게 된다. 따라서 유압펌프 구동용 기어박스는 굴삭기의 대동맥과 같으며, 엔진이 가동되는 시간동안 지속적으로 펌프를 구동함으로써 고효율과 장수명이 요구된다.
현장에서의 구동기어박스 요구수명은? 구동기어박스는 현장에서의 요구수명이 약 10년(250일 ×8시간 × 10년 = 20000 시간)이다. 굴삭기에서 구동기어박스의 사용률은 약 100%이므로 보증수명은 20000 시간으로 볼 수 있다.
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참고문헌 (12)

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  12. Y. Lei, D. Han, J. Lin, and Z. He, "Planetary gearbox fault diagnosis using an adaptive stochastic resonance method," Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 38, pp. 113-124, 2013. 

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